(57)【要約】【課題】ブローバイガスを吸気に混ぜた場合の排ガスの不浄性を低減する。【解決手段】シリンダヘッド１１をカバーするヘッドカバー１２には箱形状の密閉器１３が設けられている。密閉器１３には入口１３１と出口１３２とが形成されており、出口１３２にはホース１４の一端が接続されている。ホース１４の他端は、吸気系を構成するインテークパイプ１５の途中に接続されている。入口１３１の上方にはばね座１８が配設されており、ばね座１８と入口１３１との間には弁体１９が入口１３１を開閉可能に設けられている。ばね座１８と弁体１９との間には圧縮ばね２０が介在されている。圧縮ばね２０は、入口１３１を閉じる方向に弁体１９を付勢する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流すブローバイガス処理装置において、
ブローバイガスを前記吸気系に流すための流路を設けると共に、前記流路を間欠的に開閉するための開閉手段を設け、前記ブローバイガスを前記吸気系へ間欠的に流すようにした内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項２】
前記開閉手段は、前記流路を開閉する弁体と、前記弁体の上流側のガス圧に対抗して前記流路を閉じる方向へ前記弁体を弾性力で付勢する付勢手段とを備えている請求項１に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項３】
一対の前記開閉手段を設け、一方の開閉手段の前記付勢手段における弾性力を他方の開閉手段の前記付勢手段における弾性力よりも大きくした請求項２に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項４】
前記流路の一部として密閉器を設け、前記密閉器に入口を設けると共に、前記入口を前記弁体で開閉するようにし、前記密閉器に出口を設けると共に、前記出口と前記吸気系とを配管で接続し、前記密閉器内に油分離手段を設けた請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流すブローバイガス処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系へ流して再燃焼させる技術は、例えば特許文献１，２に開示のように周知である。特許文献１，２に開示の装置では、ブローバイガスが吸気系に連続して流される。吸気系に流されたブローバイガスの再燃焼は、ブローバイガスの浄化に寄与する。
【特許文献１】実開平６−７６６１４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ブローバイガスを含む吸気によって燃料を燃焼させた場合に発生する排ガスは、ブローバイガスを含まない吸気によって燃料を燃焼させた場合に発生する排ガスよりも不浄になる。
【０００４】
本発明は、ブローバイガスを吸気に混ぜた場合の排ガスの不浄性を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのために本発明は、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流すブローバイガス処理装置を対象とし、請求項１の発明では、ブローバイガスを前記吸気系に流すための流路を設けると共に、前記流路を間欠的に開閉するための開閉手段を設け、前記ブローバイガスを前記吸気系へ間欠的に流すようにした。
【０００６】
ブローバイガスを吸気系に間欠的に流す場合の排ガスの不浄性は、ブローバイガスを吸気系に連続的に流す場合の排ガスの不浄性よりも低くなる。
請求項２の発明では、請求項１において、前記流路を開閉する弁体と、前記弁体の上流側のガス圧に対抗して前記流路を閉じる方向へ前記弁体を弾性力で付勢する付勢手段とを備えた前記開閉手段を構成した。
【０００７】
内燃機関が作動している状態では、開閉手段より上流のブローバイガスの圧力が徐々に上昇してゆく。弁体より上流のブローバイガスの圧力が付勢手段の弾性力に負ける状態では、弁体が流路を閉じ、ブローバイガスが吸気系へ流れることはない。弁体より上流のブローバイガスの圧力が付勢手段の弾性力に打ち勝つと、弁体が流路を開き、ブローバイガスが吸気系へ流れる。内燃機関内のブローバイガスの圧力に応じて自律的に開閉する開閉手段は、内燃機関内のブローバイガスを吸気系へ間欠的に流す上で好適な手段である。
【０００８】
請求項３の発明では、請求項２において、一対の前記開閉手段を設け、一方の開閉手段の前記付勢手段における弾性力を他方の開閉手段の前記付勢手段における弾性力よりも大きくした。
【０００９】
ブローバイガスの圧力が異常に高圧になった場合、前記他方の開閉手段が開状態になったとしても、前記の異常高圧を解消できない可能性もある。このような異常高圧が生じた場合には、前記一方の開閉手段も開状態となるようにすることにより、前記の異常高圧を解消することができる。
【００１０】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記流路の一部として密閉器を設け、前記密閉器に入口を設けると共に、前記入口を前記弁体で開閉するようにし、前記密閉器に出口を設けると共に、前記出口と前記吸気系とを配管で接続し、前記密閉器内に油分離手段を設けた。
【００１１】
内燃機関における潤滑必要部位を潤滑する潤滑油の一部は、ミスト状になってブローバイガスと共に流動する。ブローバイガスと共に流動するミスト状の潤滑油は、密閉器内で油分離手段によって分離される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ブローバイガスを吸気に混ぜた場合の排ガスの不浄性を低減できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１（ａ）は、内燃機関１０の一部を示す。図示しない複数のピストンを内蔵するシリンダ１０１に連結されたシリンダヘッド１１にはヘッドカバー１２が装着されており、ヘッドカバー１２には箱形状の密閉器１３が設けられている。密閉器１３は、ヘッドカバー１２の上壁１３３と、四角環状の側壁１３４と、底壁１３５とから構成されている。密閉器１３の底壁１３５には入口１３１が形成されており、側壁１３４には出口１３２が形成されている。出口１３２にはホース１４の一端が接続されている。配管としてのホース１４の他端は、吸気系を構成するインテークパイプ１５の途中に接続されている。
【００１４】
図２に示すように、密閉器１３内には複数の衝立板１６によって蛇行通路１７が形成されている。蛇行通路１７は、入口１３１を起点として出口１３２を終点とした通路である。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、入口１３１の上方にはばね座１８が配設されており、ばね座１８と入口１３１との間には弁体１９が入口１３１を開閉可能に設けられている。弁体１９に一体形成されたロッド１９１は、ばね座１８に形成されたガイド孔１８１にスライド可能に挿通されている。ばね座１８と弁体１９との間には圧縮ばね２０が介在されている。圧縮ばね２０は、入口１３１を閉じる方向に弁体１９をばね力（弾性力）で付勢する付勢手段である。
【００１６】
エンジンが作動している状態では、シリンダヘッド１１内にはブローバイガスが生じ、シリンダヘッド１１内の圧力が徐々に高くなってゆく。密閉器１３内のガス圧が弁体１９に作用する全圧力と圧縮ばね２０のばね力との総和Ｆ１は、シリンダヘッド１１内のガス圧が弁体１９に作用する全圧力Ｆ２に対抗している。全圧力Ｆ２が総和Ｆ１を上回ると、弁体１９が入口１３１を開く。
【００１７】
入口１３１が開かれると、シリンダヘッド１１内のブローバイガスがばね座１８に形成された通口１８２を経由して蛇行通路１７へ流入する。ブローバイガスに含まれるミスト状の潤滑油は、ブローバイガスが蛇行通路１７を流れる間に分離される。分離された潤滑油は、密閉器１３の底面を入口１３１に向けて流れてゆき、開いている入口１３１からシリンダヘッド１１内へ還流する。蛇行通路１７を流れたブローバイガスは、出口１３２からホース１４を経由してインテークパイプ１５内へと流出する。インテークパイプ１５内へ流出したブローバイガスは、インテークパイプ１５内を流れる吸気と共にエンジンへ送られて再燃焼される。
【００１８】
入口１３１が開いてシリンダヘッド１１内のブローバイガスが密閉器１３内へ流入すると、シリンダヘッド１１内のガス圧が低下する。シリンダヘッド１１内のガス圧が低下して全圧力Ｆ２が総和Ｆ１を下回ると、弁体１９が入口１３１を閉じる。弁体１９が入口１３１を閉じると、シリンダヘッド１１内のガス圧が徐々に上昇する。
【００１９】
図３のグラフにおける曲線Ｅは、シリンダヘッド１１内のガス圧の変動を表す。横軸は、時間を表し、縦軸は、圧力を表す。圧力Ｆ１は、密閉器１３内のガス圧が弁体１９に作用する全圧力と圧縮ばね２０のばね力との総和Ｆ１を表す。入口１３１は、間欠的に開かれ、シリンダヘッド１１内のブローバイガスが密閉器１３及びホース１４を経由してインテークパイプ１５へ間欠的に流出する。
【００２０】
密閉器１３及びホース１４は、ブローバイガスをインテークパイプ１５（吸気系）に流すための流路を形成する。ばね座１８、弁体１９及び圧縮ばね２０は、シリンダヘッド１１内のガス圧（弁体１９より上流のブローバイガスの圧力）に対抗してシリンダヘッド１１からインテークパイプ１５に至るブローバイガスの流路を開閉する開閉手段２１を構成する。
【００２１】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）インテークパイプ１５にブローバイガスを連続的に流した場合、及びインテークパイプ１５にブローバイガスを間欠的に流した場合のいずれにおいても、インテークパイプ１５に流されるブローバイガスの平均流量は、同じである。しかし、インテークパイプ１５にブローバイガスを間欠的に流した場合に排ガスに含まれるハイドロカーボン系物質、黒煙粉等の量は、インテークパイプ１５にブローバイガスを連続的に流した場合に排ガスに含まれるハイドロカーボン系物質、黒煙粉等の量よりも少なくなる。つまり、ブローバイガスをインテークパイプ１５に間欠的に流す場合の排ガスの不浄性は、ブローバイガスをインテークパイプ１５に連続的に流す場合の排ガスの不浄性よりも低くなる。
【００２２】
（１−２）弁体１９及び圧縮ばね２０によって構成される開閉手段２１は、シリンダヘッド１１内のブローバイガスの圧力に応じて入口１３１を自律的に開閉する。つまり、本実施形態における開閉手段２１では、入口１３１を開閉するための特別な制御が不要である。このような開閉手段２１は、シリンダヘッド１１内のブローバイガスをインテークパイプ１５へ間欠的に流す上で好適な手段である。
【００２３】
（１−３）ブローバイガスと共に流動するミスト状の潤滑油は、密閉器１３内の油分離手段としての蛇行通路１７においてブローバイガスから分離される。ブローバイガスから分離された潤滑油は、入口１３１からシリンダヘッド１１内に還流されるので、潤滑油を無駄に排出することなく回収することができる。
【００２４】
（１−４）箱形状の密閉器１３は、吸気レゾネータ効果をもたらし、吸気騒音が低減される。
次に、図４（ａ），（ｂ）の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。
【００２５】
第２の実施形態では、入口１３１以外に第２の入口１３３が密閉器１３に形成されており、入口１３３を開閉するための第２の開閉手段２２が設けられている。ばね座２３、弁体２４及び圧縮ばね２５からなる開閉手段２２は、開閉手段２１と同じ構成であるが、圧縮ばね２５のばね力が開閉手段２１における圧縮ばね２０のばね力よりも強くしてある。又、入口１３３における通路断面積は、入口１３１における通路断面積よりも大きくしてある。第２の開閉手段２２は、シリンダヘッド１１内のガス圧が異常に高くなったときに入口１３３を開く。つまり、開閉手段２１が入口１３１を開いていてもシリンダヘッド１１内の異常圧が解消されない場合には、開閉手段２２が入口１３３を開いてシリンダヘッド１１内の異常圧状態が解消される。
【００２６】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
（１）第１の実施形態において、圧縮ばね２０の代わりに引っ張りばねを用いてもよい。この場合、弁体１９は、引っ張りばねのばね力によって入口１３１を閉じる方向に付勢される。
【００２７】
（２）密閉器１３における入口１３１を開閉する弁体をカムの回転によって駆動するようにし、カムを回転する駆動力をエンジンから得るようにしてもよい。
（３）シリンダヘッド１１内から密閉器１３内に至るブローバイガスの流路上に電磁開閉弁を介在し、電磁開閉弁を励消磁制御して前記流路を開閉するようにしてもよい。この実施形態では、流路を開閉するタイミングを任意に選択することができるので、排ガスの不浄性を最も低くできる開閉タイミングを設定することが可能である。
【００２８】
（４）インテークパイプ１５とシリンダヘッド１１内又はヘッドカバー１２内とを配管で繋ぎ、この配管内の流路を開閉する開閉手段を設けるようにしてもよい。
（５）第２の実施形態において、入口１３３における通路断面積を入口１３１における通路断面積と同じ大きさにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は側断面図。（ｂ）は、要部拡大断面図。
【図２】平断面図。
【図３】シリンダヘッド内のガス圧の変化を示すグラフ。
【図４】第２の実施形態を示し、（ａ）は、平断面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１０…内燃機関。１１…シリンダヘッド。１３…ブローバイガスの流路を形成する密閉器。１３１，１３３…入口。１３２…出口。１４…配管としてのホース。１５…吸気系を構成するインテークパイプ。１７…油分離手段としての蛇行通路。２１，２２…開閉手段。１９，２４…弁体。２０，２５…付勢手段としての圧縮ばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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